模具缓冲装置的垫片调整装置和方法与流程

文档序号:12834190阅读:353来源:国知局
模具缓冲装置的垫片调整装置和方法与流程

本发明涉及一种模具缓冲装置的垫片调整装置和方法,具体地涉及一种高效地执行模具缓冲装置中垫片调整的技术。



背景技术:

模具缓冲装置在上模和下模(防皱压板)通过材料紧密接触的状态下,在从模具缓冲备用位置到压制下死点的模具缓冲行程之间对缓冲垫(即,防皱压板)施加模具缓冲力。

在这种类型的模具缓冲装置中,防皱压板对每个模具的褶皱抑制程度以如下形式通过试错法进行“垫片调整”(执行成形试验,并且在检查成形结果的同时重复垫片的附连/拆卸、厚度的增大/减小等),在该形式中,由具有不同厚度的片材制成的垫片被手动地插入在模具缓冲销和防皱压板之间每个部分处。

另一方面,模具缓冲销的压力控制装置被提出,该压力控制装置被设置在模具缓冲垫上,并且被构造为使得其中每个都支撑模具缓冲销的多个液压缸被划分为多个组并且对划分的每组中的每个液压缸独立地执行压力控制(日本实用新型注册申请公开no.06-066822)。

日本实用新型注册申请公开no.06-066822中所描述的发明具有两个目的,其中一个目的是使模具缓冲力均匀地作用于由长期使用导致的模具缓冲销的永久变形而引起的模具缓冲销的长度偏差上,另一个目的是使得能够对所述多个液压缸的每组液压缸调整模具缓冲压力以便当铁片等的压力拉制被执行时根据将形成的物品的形状执行适当的成形。



技术实现要素:

汽车车身生产线的第一工艺中所使用的模具缓冲装置具有支撑防皱压板的大约200个模具缓冲销,并且通过手动地将由具有任意厚度的金属片制成的垫片插入到大约200个模具缓冲销的每个部分和防皱压板中而执行的“垫片调整”,是对于每个模具需要半天到一整天或更长时间的时间段的使人疲惫的工作,尤其是当新的模具将被使用时。

而且,当使用已经经过“垫片调整”的模具时,在检查记录“垫片调整”结果的垫片列表的同时手动地插入由具有适当厚度的片材制成的垫片。然而,存在金属片制成的垫片插入到错误的部位等和插入的金属片制成的垫片的厚度错误的人为错误可能发生的问题。

此外,在压力机中,在生产一定数量(例如8000至10000个)之后更换模具,并且在每次更换模具时都需要执行“垫片调整”。因此,需要更高效的垫片调整,但是目前没有以提高“垫片调整”的效率为目标的垫片调整装置。

另一方面,关于日本实用新型注册申请公开no.06-066822中所描述的模具缓冲销的压力控制装置,因为压力控制是在液压缸被划分为多个组之后执行的,所以不能对每个模具缓冲销调整模具缓冲力,并且模具缓冲力的调整是不够的。也就是说,难以使强的或弱的模具缓冲力作用于具有复杂形状的成形产品中的特定成形部分上,这导致模具缓冲力的精确分布不能被容易地施加的问题。

当对每个模具缓冲销设置液压缸并且每个液压缸的压力将被单个地调整时,需要针对该数量的模具缓冲销单个地调整承载模具缓冲力的模具缓冲压力,这使将被调整(被控制)的装置的数量增加,并且导致装置和控制在构造整个装置中变得麻烦的问题。而且,装置的大小与调整机构的数量成比例地增大,并且因为压力控制需要在每个周期的成形期间的任何时间保持运行,所以至少价格高涨,并且这不是实际可行的。因此,日本实用新型注册申请公开no.06-066822中所描述的发明考虑了使得将受到压力控制的液压缸划分为(限于)多个组的构造。

本发明是鉴于此类情况做出的,并且具有提供模具缓冲装置的可高效地执行垫片调整的垫片调整装置和方法的目的。

为了实现前述目的,根据本发明的一方面的模具缓冲装置的垫片调整装置是具有缓冲垫和缓冲垫升降机构的模具缓冲装置中的垫片调整装置,所述缓冲垫配置为通过多个模具缓冲销支撑防皱压板,所述缓冲垫升降机构配置为支撑缓冲垫并且当压力机的滑块降低时产生模具缓冲力,所述垫片调整装置包括:多个流体压力缸,其设置在缓冲垫上并且设置在面对形成在压力机的承梁中的多个模具缓冲销孔的位置处,插入到所述多个模具缓冲销孔中的所述多个模具缓冲销中的每个的下端与活塞杆接触;流体压力装置,其配置为将工作流体分别独立地供给所述多个流体压力缸的上升侧加压室中的每个、或从所述上升侧加压室排放工作流体;以及垫片调整控制装置,其配置为使工作流体从所述流体压力装置独立地供给、分别与插入到所述多个模具缓冲销孔中的所述多个模具缓冲销中将模具缓冲力传送到防皱压板的将被使用模具缓冲销相对应的流体压力缸的上升侧加压室,并且分别独立地调整分别与将被使用模具缓冲销相对应的每个流体压力缸的活塞杆的高度方向位置。

根据本发明的所述方面,通过设置在缓冲垫上的所述多个流体压力缸并且分别独立地调整每个流体压力缸的活塞杆的高度方向位置,可分别调整与每个流体压力缸的活塞杆接触的模具缓冲销的高度方向位置,其中每个流体压力缸都能够调整插入到形成在承梁中的所述多个模具缓冲销孔中的所述多个模具缓冲销的高度方向位置。现有技术的垫片调整是按厚度(0.2mm、0.4mm等)×金属片制成的垫片的数量的分级调整类型,而本发明是提高调整精度的非分级式调整类型。而且,在现有技术的垫片调整中,模具缓冲销-防皱压板之间的插入/移除金属片制成的垫片以及厚度调整是手动执行的,因此,一个部位一个垫片调整工作花费大约5分钟。然而,在本发明中它可缩短到大约30秒,由此总共花费半天的一系列垫片调整工作可在大约30分钟内完成,或者垫片调整工作时间的缩短可被用来检查产品的可成形性或进行精细调整,由此可提高产品精度。

在根据本发明的另一方面的模具缓冲装置的垫片调整装置中,优选的是,所述垫片调整控制装置包括垫片厚度设置装置,该垫片厚度设置装置包括:模具缓冲销选择器,其配置为选择将被插入到所述多个模具缓冲销孔中的所述多个模具缓冲销中的将被使用模具缓冲销;以及垫片厚度设置器,其配置为设置与模具缓冲销选择器选择的将被使用的所述多个模具缓冲销相对应的多个垫片厚度设置值,所述垫片厚度设置器对每个将被使用模具缓冲销设置任意的垫片厚度设置值,并且基于垫片厚度设置装置设置的每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值,所述垫片调整控制装置使工作流体从流体压力装置独立地供给分别与将被使用模具缓冲销相对应的流体压力缸的上升侧加压室,并独立地调整分别与将被使用模具缓冲销相对应的每个流体压力缸的活塞杆的高度方向位置。

因为实际将被使用的模具缓冲销(将模具缓冲力传送到防皱压板的将被使用模具缓冲销)的数量和布置根据压力机上设置的模具是不同的,所以它被配置为使得模具缓冲销选择器可从被插入到所述多个模具缓冲销孔中的模具缓冲销选择实际将被使用的模具缓冲销。与选定的多个将被使用模具缓冲销相对应的多个垫片厚度设置值被使得能够由垫片厚度设置器对每个将被使用模具缓冲垫任意地设置。所述垫片调整控制装置使工作流体从流体压力装置独立地供给与将被使用的多个模具缓冲销中的每个相对应的流体压力缸的上升侧加压室,并且分别基于每个将被使用模具缓冲销的活塞杆的高度方向位置来独立地调整每个流体压力缸的活塞杆的高度方向位置。如上所述,实际将被使用的每个模具缓冲销的垫片厚度设置值可被垫片厚度设置装置容易地(并且在短时间内)设置。

在根据本发明的又一方面的模具缓冲装置的垫片调整装置中,优选的是,所述垫片调整控制装置进一步包括:存储操作单元,其配置为输出存储指令或输出读出指令,其中所述存储指令用于至少将每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值与压力机中将被使用的模具相关联地存储在存储单元中,所述读出指令用于从存储单元读出与压力机中将被使用的模具相关联的每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值;以及存储控制单元,其配置为:当存储指令从存储操作单元输入时,至少将垫片厚度设置装置设置的每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值与压力机中将被使用的模具相关联地存储在存储单元中,并且当读出指令从存储操作单元输入时,从存储单元读出与压力机中将被使用的模具相关联地存储的每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值,其中所述垫片调整控制装置使工作流体从流体压力装置独立地供给分别与将被使用模具缓冲销相对应的流体压力缸的上升侧加压室,并且当与压力机中将被使用的模具相关联地存储的每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值被存储控制单元基于存储操作单元中的操作从存储单元读出时,基于读出的将被使用模具缓冲销中的每个的垫片厚度设置值来独立地调整分别与将被使用模具缓冲销相对应的每个流体压力缸的活塞杆的高度方向位置。

因为至少垫片厚度设置装置设置的每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值被与压力机中将被使用的模具相关联地存储在存储单元中,所以如果将被使用过去已经经过“垫片调整”的模具,则从所述存储单元读出与该模具相关联地存储的每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值,并且可分别基于读出的每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值来独立地调整每个流体压力缸的活塞杆的高度方向位置,由此可自动地执行垫片调整。

在根据本发明的又一方面的模具缓冲装置的垫片调整装置中,优选的是,所述流体压力缸是单杆型流体压力缸。

在根据本发明的又一方面的模具缓冲装置的垫片调整装置中,优选的是,所述流体压力装置包括:流体压力源;加压管路,工作流体从流体压力源通过所述加压管路被供给;连接到贮器的贮器管路;多个第一电磁阀,其分别设置在连接所述多个液体压力缸的上升侧加压室和加压管路的多个管路中;以及多个第二电磁阀,其设置在连接所述多个流体压力缸的上升侧加压室和贮器管路的多个管路中的每个中。

通过执行所述多个第一电磁阀和所述多个第二电磁阀的开启/关闭控制,能够对于与将被使用模具缓冲销中的任何一个将被使用模具缓冲销(作为调整对象的将被使用模具缓冲销)相对应的流体压力缸的上升侧加压室供给工作流体和从中排放工作流体(即,调整活塞杆的高度方向位置),并且所述流体压力装置制造成具有简单构造的便宜装置。

在根据本发明的又一方面的模具缓冲装置的垫片调整装置中,优选的是,所述多个第一电磁阀和所述多个第二电磁阀分别是非泄漏型电磁阀。这是因为,当每个流体压力缸的活塞杆的高度方向位置受到调整时,尽管与调整后的流体压力缸相对应的第一电磁阀和第二电磁阀被关闭,但是调整后的流体压力缸的活塞杆的高度方向位置并不由于工作流体泄漏而被改变。

在根据本发明的又一方面的模具缓冲装置的垫片调整装置中,优选的是,垫片调整控制装置基于所述多个模具缓冲销孔的标识信息或将插入到所述多个模具缓冲销孔中的模具缓冲销的标识信息以及至少每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值,控制第一电磁阀、第二电磁阀和流体压力源,独立地将工作流体从流体压力源供给分别与所述将被使用模具缓冲销相对应的流体压力缸的上升侧加压室,并且独立地调整分别与将被使用模具缓冲销相对应的每个流体压力缸的活塞杆的高度方向位置。

在根据本发明的又一方面的模具缓冲装置的垫片调整装置中,优选的是,所述垫片调整控制装置基于所述标识信息来选择所述将被使用模具缓冲销中的任何一个将被使用模具缓冲销用作调整对象,基于与被选定用作调整对象的将被使用模具缓冲销相对应的垫片厚度设置值来调整与被用作调整对象的将被使用模具缓冲销相对应的流体压力缸的活塞杆的高度方向位置,并且通过顺序地切换被用作调整对象的将被使用模具缓冲销来调整与将被使用模具缓冲销相对应的所有流体压力缸的活塞杆的高度方向位置。

在根据本发明的又一方面的模具缓冲装置的垫片调整装置中,优选的是,所述流体压力缸包括配置为在降低方向上推动活塞杆的弹簧,并且所述垫片调整控制装置通过控制从流体压力装置供给流体压力缸的上升侧加压室的工作流体的压力来调整流体压力缸的活塞杆的高度方向位置。

在根据本发明的又一方面的模具缓冲装置的垫片调整装置中,假定活塞杆的高度位置相对于作用于流体压力缸的上升侧加压室上的工作流体的压力而言的位移常数为kp/x,优选的是,所述位移常数kp/x为kp/x=0.3[mpa/mm]至30[mpa/mm]。这是因为活塞杆的高度位置相对于作用于流体压力缸的上升侧加压室上的工作流体的压力及其变化量被以高灵敏度控制。

在根据本发明的又一方面的模具缓冲装置的垫片调整装置中,优选的是,所述弹簧是设置在所述流体压力缸的下降侧加压室中的盘簧。这是因为盘簧可用组合(堆叠)商业盘簧的方法调整到期望的弹簧常数。

在根据本发明的又一方面的模具缓冲装置的垫片调整装置中,优选的是,所述垫片调整控制装置基于流体压力缸的上升侧加压室的压力指令和流体压力缸的上升侧加压室的压力来控制将从流体压力装置供给流体压力缸的上升侧加压室的工作流体,所述流体压力缸的上升侧加压室的压力指令是基于对每个将被使用模具缓冲销设置的垫片设置值计算得到的。所述流体压力缸的上升侧加压室的压力指令可被计算为基本上与垫片设置值成比例的压力指令,并且通过将流体压力缸的上升侧加压室的压力控制为与所述压力指令相对应的压力,可调整所述流体压力缸的活塞杆的高度方向位置(与垫片设置值相对应的模具缓冲销的上升量)。

在根据本发明的又一方面的模具缓冲装置的垫片调整装置中,优选的是,所述垫片调整装置进一步包括被配置为检测在加压管路中所产生压力的压力检测器,并且所述垫片调整控制装置基于流体压力缸的上升侧加压室的压力指令以及压力检测器检测的压力,控制从流体源供给加压管路的工作流体的压力,所述压力指令是基于对每个将被使用模具缓冲销设置的垫片设置值计算得到的,并且所述垫片调整控制装置使与所述多个第一电磁阀中以开启控制为条件的第一电磁阀相对应的流体压力缸的上升侧加压室的压力达到与压力指令相对应的压力。

根据上述内容,当每个流体压力缸的活塞杆的高度方向位置被独立调整时,所述压力检测器的数量可以只有一个,这使得能够构造便宜的装置。

在根据本发明的又一方面的模具缓冲装置的垫片调整装置中,优选的是,所述垫片调整装置进一步包括分别检测所述多个流体压力缸的活塞杆的高度方向位置的多个位置检测器,并且所述垫片调整控制装置基于垫片厚度设置值以及所述位置检测器检测的活塞杆的高度方向位置来控制从所述流体压力装置供给所述流体压力缸的上升侧加压室的工作流体。

根据上述内容,每个流体压力缸的活塞杆的高度方向位置可被分别控制,并且所述垫片调整的精度可得到提高。

在根据本发明的又一方面的模具缓冲装置的垫片调整装置中,优选的是,所述模具缓冲销选择器包括:显示器;第一显示控制单元,其配置为在所述显示器的屏幕上至少显示第一布局和第二布局,所述第一布局表示所述多个模具缓冲销孔或插入到所述多个模具缓冲销孔中的多个模具缓冲销的布局,所述第二布局表示将被使用模具缓冲销被插入到其中的模具缓冲销孔或将被使用模具缓冲销的布局;以及第一操作单元,其配置为在检查显示在显示器的屏幕上的第一布局和第二布局的同时以对话的方式对第二布局进行编辑,所述第一显示控制单元在显示器的屏幕上根据来自第一操作单元的操作输入显示第二布局,并且所述模具缓冲销选择器基于显示在显示器的屏幕上的第二布局来选择将被使用模具缓冲销。

根据上面,所述第二布局可在检查显示在显示器的屏幕上的第一布局和第二布局的同时通过操作所述第一操作单元而以对话的方式进行编辑,所述将被使用模具缓冲销可基于编辑的第二布局进行选择,所述将被使用模具缓冲销的选择可高效地做出,并且所述将被使用模具缓冲销的数量和布局是易于理解的。

在根据本发明的又一方面的模具缓冲装置的垫片调整装置中,优选的是,所述垫片厚度设置器包括:显示器;第二显示控制单元,其配置为分别显示与显示在显示器的屏幕上的第二布局相关联的将被使用模具缓冲销中的每个的垫片厚度设置值;以及第二操作单元,其配置为在检查显示在显示器的屏幕上的垫片厚度设置值的同时分别以对话的方式把将被使用模具缓冲销中的每个的垫片厚度设置值编辑为任意的垫片厚度设置值,所述第二显示控制单元在显示器的屏幕上显示根据来自第二操作单元的操作输入编辑的任意垫片厚度设置值,并且所述垫片厚度设置器将显示在显示器的屏幕上的垫片厚度设置值设置为将被使用模具缓冲销中的每个的垫片厚度设置值。

根据上面,每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值可通过在检查显示在显示器的屏幕上的第二布局以及对每个将被使用模具缓冲销设置的垫片厚度设置值的同时操作第二操作单元而以对话的方式进行编辑,并且每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值的设置可高效地做出。

在根据本发明的又一方面的模具缓冲装置的垫片调整装置中,优选的是,所述第二操作单元具有同时选择多个将被使用模具缓冲销并且同时将选定的将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值中的每个编辑为相同的垫片厚度设置值的功能。据此,当存在许多将被使用模具缓冲销被设置为相同的厚度设置值时,这些将被使用模具缓冲销可集体设置为相同的垫片厚度设置值,由此每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值的设置可更高效地做出。

本发明的又一方面是一种模具缓冲装置的垫片调整方法,所述模具缓冲装置的垫片调整方法使用上面模具缓冲装置的垫片调整装置中的任何一个,优选的是,所述方法包括:第一步,选择被插入到多个模具缓冲销孔中的多个模具缓冲销中的将被使用模具缓冲销;第二步,设置与通过第一步选择的多个将被使用模具缓冲销相对应的多个垫片厚度设置值以对每个将被使用模具缓冲销设置任意的垫片厚度设置值;第三步,通过基于第二步设置的每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值使工作流体从流体压力装置独立地供给与多个将被使用模具缓冲销相对应的流体压力缸的上升侧加压室来独立地调整分别与将被使用模具缓冲销相对应的每个流体压力缸的活塞杆的高度方向位置;以及第四步,通过在第三步进行调整之后驱动压力机的滑块来执行试验,其中重复从第二步到第四步的处理,直到在第四步通过所述试验成形合格产品为止。

通过参照经由试验(成形试验)成形的产品的成形结果,每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值进行重置(修改),每个流体压力缸的活塞杆的高度方向位置分别基于修改的垫片厚度设置值进行调整,并且再次执行成形试验。通过重复该操作,调整能够成形合格产品的每个流体压力缸的活塞杆的高度方向位置(每个将被使用模具缓冲销的上升量)。

根据本发明,因为以一对一的方式与支撑防皱压板的多个将被使用模具缓冲销中的每个将被使用模具缓冲销相对应的流体压力缸的活塞杆的高度方向位置可被分别独立调整,并且与垫片厚度相对应的每个将被使用模具缓冲销的上升量被调整,所以与现有技术中通过插入/移除由金属片制成的垫片手动地执行的垫片调整相比,所述垫片调整可高效地执行,并且因为所述垫片调整变为非分级式调整,所以与通过插入/移除由金属片制成的垫片的分级调整相比,调整精度可得到提高。

附图说明

图1是说明压力机10的基本部分和包括根据本发明的模具缓冲装置的垫片调整装置的模具缓冲装置的概要配置图,其中;

图2是从图1中箭头2的方向看到的模具缓冲装置100的基本部分的平面图;

图3是说明根据本发明的模具缓冲装置的垫片调整装置的第一实施例的基本部分的框图;

图4是说明液压缸210的构造的纵向截面图;

图5是说明垫片厚度设置装置240的构造的框图;

图6是从图1中箭头6的方向看到的模具缓冲装置100的基本部分的平面图;

图7a和图7b分别是当垫片调整装置200不工作时成形产品22的截面图和平面图;

图8是说明垫片厚度设置装置240的示图,具体来说是说明当55个模具缓冲销中的实际用于褶皱压制的将被使用模具缓冲销被选择时的操作屏幕的示图;

图9是说明垫片厚度设置装置240的示图,具体来说是说明对选定的将被使用模具缓冲销设置垫片厚度的操作屏幕的示图;

图10是说明垫片厚度设置装置240的示图,具体来说是说明对于所有选定的将被使用模具缓冲销检查垫片厚度设置值并且部分地改变模具缓冲销的垫片厚度设置值的操作屏幕的示图;

图11是说明垫片厚度设置装置240的示图,具体来说是说明当对选定的将被使用模具缓冲销执行垫片厚度设置时的操作屏幕的示图;

图12a和图12b分别是通过第一成形试验成形的产品24的截面图和平面图,在第一成形试验中,垫片调整装置200工作;

图13a和图13b分别是说明当液压缸210的上升侧加压室210a的油膜厚度x分别为0mm和0.5mm时的液压缸210的示图;

图14是说明垫片厚度设置装置240的示图,具体来说是说明垫片厚度设置值的变化状态的示图;

图15是说明垫片厚度设置装置240的示图,具体来说是说明第二垫片厚度调整之后的垫片厚度设置值的检查屏幕的示图;

图16a和图16b分别是通过第二成形试验成形的产品26的截面图和平面图,在第二成形试验中,垫片调整装置200工作。

图17是表示与模具编号相关联地存储在存储单元249中的每个模具缓冲销的使用/不使用的选择信息的表格;

图18是表示与模具编号相关联地存储在存储单元249中的每个模具缓冲销的垫片厚度设置值的表格;

图19是说明整个垫片调整方法的流程的流程图;

图20是说明图19所示的步骤s14的处理内容的示例的流程图;

图21是说明根据本发明的模具缓冲装置的垫片调整装置的第二实施例的基本部分的框图;以及

图22是说明液压缸210’的构造的纵向截面图,具体来说是说明位置检测器的构造的示图。

具体实施方式

下面将参照附图来详细地描述根据本发明的模具缓冲装置的垫片调整装置和方法。

[压力机和模具缓冲装置的概要配置]

图1是说明压力机10的基本部分和包括根据本发明的模具缓冲装置的垫片调整装置的模具缓冲装置的概要配置图。图2是从图1中箭头2的方向看到的模具缓冲装置100的基本部分的平面图。

在图1和图2中,附图标记11指定压力机10的滑块,附图标记12指定压力机10的床台。

滑块11由压力机10的框架(未示出)在竖向方向上可移动地引导,并且通过曲柄机构(未示出)在图1中的上下方向上移动,该曲柄机构包括由伺服电机或飞轮传送给旋转驱动力的曲柄轴。

在压力机10的床台12上,设置承梁13,承梁13具有多个模具缓冲销孔(以下称为“c形孔”),在该实施例的承梁13中,形成以点阵状态排列的55(11×5)个c形孔。

在滑块11的下表面上设置上模14,而在承梁13的上表面上设置下模15。该实施例中的上模14是具有凹部的模具类型,而下模15是具有与上模14的凹部相对应的凸部的冲头类型。

在上模14和下模15之间布置防皱压板(褶皱压制板)16,防皱压板16的下侧由插入到承梁13的c形孔中的多个模具缓冲销102支撑,并且材料20被设置在防皱压板16的上侧上(与防皱压板16的上侧接触)。

压力机10通过降低滑块11来在上模14和下模15之间执行材料20的压制成形。而且,模具缓冲装置100在压制成形期间从下侧压制材料20的周缘。

模具缓冲销102的数量为55个,它与形成在承梁13中的c形孔的数量相同,并且这55个模具缓冲销102中的位于防皱压板16的投影面(projectionsurface)下面的模具缓冲销102是将模具缓冲力传送到防皱压板16的模具缓冲销102(以下称为“将被使用模具缓冲销”)。而且,这55个模具缓冲销102中的除将被使用模具缓冲销之外的模具缓冲销在该实施例中保持处于插入到防皱压板16中的状态,而不用作将模具缓冲力传送到防皱压板16的模具缓冲销(褶皱压制)。

模具缓冲装置100包括缓冲垫110、右和左两个气压缸120l和120r以及垫片调整装置200(图3),其中右和左两个气压缸120l和120r用作用于产生模具缓冲力的缓冲垫升降机构,垫片调整装置200具有用作垫片厚度产生装置的多个流体压力缸(液压缸)210。

缓冲垫110由气压缸120l和120r支撑,并且已知的压力控制电路(未示出)连接到气压缸120l和120r的缓冲压力产生侧加压室120a。

通过在模具缓冲动作期间调整气压缸120l和120r的缓冲压力产生侧加压室120a中产生的压力(与缓冲压力产生侧加压室120a连通的贮气器的压力)达到期望的压力,压力控制电路控制模具缓冲力。

用于产生模具缓冲力的缓冲垫升降机构不限于使用气压缸120l和120r的缓冲垫升降机构,多种结构可被应用,包括由液压缸和用于驱动该液压缸的液压马达及伺服电机构成的机构、使用螺杆-螺母机构来升降缓冲垫的机构、用于驱动该螺杆-螺母机构的伺服电机以及液压减振器等。

多个液压缸210用作垫片厚度产生装置,并且被设置在缓冲垫110上。也就是说,多个液压缸210被设置在面对形成在承梁13中的多个c形孔的位置处(在c形孔的投影面下面),并且被设置为使得插入到c形孔中的模具缓冲销102的下端与液压缸120的活塞杆接触。

图2说明以点阵状态排列在缓冲垫110上的55(11×5)个液压缸210(由no.1至no.55指示的55个液压缸2101至21055)。图1说明这55个液压缸210中的一行的11件液压缸210,并且在这11个液压缸210和与这11个液压缸210的活塞杆接触的11个模具缓冲销102中,用圆圈标记的液压缸210和模具缓冲销102分别是用于垫片厚度调整的将被使用液压缸210和将被使用模具缓冲销102。

[模具缓冲装置的垫片调整装置的第一实施例]

图3是说明根据本发明的模具缓冲装置的垫片调整装置的第一实施例的基本部分的框图。

图3所示的第一实施例的垫片调整装置200包括用作垫片厚度产生装置的多个(55个)液压缸210(2101、2102、…、210n=55)、用作流体压力装置的液压装置200、以及垫片调整控制装置230。

图4是说明液压缸210的构造的纵向截面图。

如图4所示,液压缸210是具有单个活塞杆212的单杆型液压缸(单杆型流体压力缸),并且包括用于在降低方向上推动活塞杆212的弹簧214。

弹簧214优选地是设置在液压缸210的降低侧加压室210b上的盘簧。这是因为盘簧可通过组合(串联和/或并联堆叠多个)商业盘簧的方法而调整到期望的弹簧常数k。

对于每个液压缸210的上升侧加压室210a,其压力受到控制的工作油(工作流体)可分别从液压装置220供给。

这里,可通过控制将供给液压缸210的上升侧加压室210a的工作油的压力来调整液压缸210的活塞杆212的高度方向位置。

这里,假定弹簧214的弹簧常数、液压缸的上升侧加压室210a的截面面积、油膜厚度(垫片厚度)、液压压力(压力)以及预加载荷用下面的符号表达,则油膜厚度x可用[方程式1]表达:

k:弹簧常数[kn/mm]

s:液压缸的上升侧加压室210a的截面面积(cm2)

x:油膜厚度(垫片厚度)[mm]

pa:液压压力(mpa)

fo:预加载荷(kn)

[方程式1]

x=(pa×s/10-fo)/k

其中在x<0的情况下,在[方程式1]中,x=0。

下面将描述液压装置220。

液压装置220包括由伺服电机221驱动的用作液压源(流体压力源)的液压泵222、检测伺服电机221的角速度的编码器223、工作油从液压泵222通过其被供给的加压管路224、连接到贮器的贮器管路226、与每个液压缸210相对应地设置的多个第一电磁阀vp(vp1、vp2、…、vpn=55)、多个第二电磁阀vt(vt1、vt2、…、vtn=55)、减压阀227以及检测加压管路224压力的压力检测器228。

多个第一电磁阀vp设置在连接每个液压缸210的上升侧加压室210a和加压管路224的每个管路中,而多个第二电磁阀vt设置在连接每个液压缸210的上升侧加压室210a和贮器管路226的每个管路中。

而且,多个第一电磁阀vp和多个第二电磁阀vt分别是当螺线管被励磁(开启)时打开、当螺线管被消磁(关闭)时关闭的非泄漏型电磁阀。

多个第一电磁阀vp和多个第二电磁阀vt是常闭的,但是多个第一电磁阀vp和多个第二电磁阀vt中的任何一个第一电磁阀vp和第二电磁阀vt由稍后将描述的垫片调整控制装置230(油膜厚度控制装置250)开启/关闭。然后,受到开启/关闭控制的、与第一电磁阀vp和第二电磁阀vt相对应的液压缸210中的一个变为(被选为)多个液压缸210中作为调整对象的液压缸210。

液压装置220将具有所需压力的工作油供给被选定作为调整对象的液压缸210的上升侧加压室210a,并且调整液压缸210的活塞杆212的高度方向位置(油膜厚度)。

例如,当液压缸2101的油膜厚度将被调整时,只有与液压缸2101相对应的第二电磁阀vt1被从油膜厚度控制装置250到第一电磁阀vp和第二电磁阀vt的开启/关闭控制信号开启,而其他的第一电磁阀vp和第二电磁阀vt则被关闭。在这种情况下,液压缸2101的上升侧加压室210a中的工作油通过弹簧214施加的预加载荷(例如1kn)经由第二电磁阀vt1和贮器管路226被排放到贮器225,由此油膜厚度变为0mm。

随后,在第二电磁阀vt1被油膜厚度控制装置250关闭之后,第一电磁阀vp1被开启。结果,受到压力控制的压力油从液压泵222通过加压管路224和第一电磁阀vp1仅供给液压缸2101。

这里,可通过如[方程式1]中那样控制液压压力pa来调整供给液压缸210的上升侧加压室210a的工作油的油膜厚度x。

压力检测器228检测加压管路224的压力,并且当液压压力pa被控制时,将指示被检测压力的压力信号作为压力反馈输出到油膜厚度控制装置250(压力控制装置252的压力控制计算器256)。而且,当液压压力pa被控制时,编码器223将指示伺服电机221的驱动轴角速度的角速度信号作为角速度反馈信号输出到压力控制计算器256用于确保动态稳定性。而且,减压阀227设置为在发生异常压力时(在发生偶然的异常压力时)进行操作以便防止液压设备破坏的装置。

随后将描述垫片调整控制装置230。

垫片调整控制装置230包括垫片厚度设置装置240和油膜厚度控制装置250。

图5是说明垫片厚度设置装置240的构造的框图。

如图5所示,垫片厚度设置装置240包括显示器242(比如具有触摸面板等的液晶显示器)、用作第一显示控制单元和第二显示控制单元的显示控制单元244、用作第一操作单元和第二操作单元的操作单元246、存储控制单元248以及存储单元249。

操作单元246包括在显示器242的显示屏幕上设置的触摸面板的各种图标按钮(图8所示的设置按钮242c、确认按钮242d以及执行按钮242e等),接收用户通过触摸操作的输入,并且将输入信息输出到显示控制单元244。

这里,通过操作单元246输入的输入信息包括选择所述多个模具缓冲销102中用于实际褶皱压制的将被使用模具缓冲销102的选择信息、指示每个选定的将被使用模具缓冲销102的油膜厚度(垫片厚度)的垫片厚度设置值、用于编辑垫片厚度设置值的信息、指示压力机10上设置的模具(上模14、下模15)的模具标识信息(模具编号)等。

显示控制单元244基于从操作单元246输入的各种类型的输入信息来产生与输入信息相对应的用于显示的图像,将所产生的用于显示的图像输出到显示器242,并且将输入信息(每个模具缓冲销的使用/不使用的选择信息以及每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值)暂时保存在缓冲存储器244a中。

基于从显示控制单元244输入的用于显示的图像,在显示器242上显示说明布局(销布局)的屏幕242a、选择按钮242b、设置按钮242c、确认按钮242d、执行按钮242e以及屏幕242f,其中,屏幕242a显示如稍后将描述的图8至图11、图14和图15所示的55(11×5)个模具缓冲销102等的布局,选择按钮242c、确认按钮242d和执行按钮242e是用作操作单元246的一部分的图标按钮,屏幕242f显示支持垫片厚度设置操作的消息。

垫片厚度设置装置240设置的并且暂时存储在缓冲存储器244a中的每个模具缓冲销的使用/不使用的选择信息以及每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值被输出到油膜厚度控制装置250。

如上所述,垫片厚度设置装置240具有作为模具缓冲销选择器的功能以及作为垫片厚度设置器的功能,所述模具缓冲销选择器选择被插入到形成在承梁13中的多个c形孔中的多个模具缓冲销102中的将被使用模具缓冲销,所述垫片厚度设置器设置与模具缓冲销选择器选择的多个将被使用模具缓冲销相对应的多个垫片厚度设置值,这些垫片厚度设置值分别是将被使用模具缓冲销的任意的垫片厚度设置值。

存储单元249将至少每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值与压力机10中的将被使用模具(模具编号)相关联地存储,并且在该实施例中存储,如图17所示的对每个模具编号no.指示被插入到形成在承梁13中的多个c形孔(c1至c55:c形孔的标识信息)中的多个模具缓冲销中的用于垫片调整的将被使用模具缓冲销(使用“1”)和不将被使用模具缓冲销(不使用“0”)的信息(即,每个模具缓冲销的使用/不使用的选择信息)以及如图18所示的关于每个模具编号no.的被插入到形成在承梁13中的多个c形孔(c1至c55)中的所述多个模具缓冲销中的每个的垫片厚度设置值。

油膜厚度(垫片厚度)是对于每个将被使用模具缓冲销至少按照垫片厚度设置装置240视情况设置的每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值进行调整的,然后,参照通过试验(成形试验)成形的产品的成形结果,每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值被重置(被修改)。然后,当存储指令从用作存储操作单元的操作单元246输入时,存储控制单元248从缓冲存储器244a获得当合格产品被成形时使用的每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值,并且将该值与用于成形试验的模具相关联地存储在存储单元249中。

另一方面,如果与压力机10上设置的模具(模具编号)相对应的每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值被存储在存储单元249中,则当读出指令从用作存储操作单元的操作单元246输入时,存储控制单元248从存储单元249读出与压力机10上设置的模具相关联地存储的每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值,并且将该值输出到显示控制单元244(暂时存储在缓冲存储器244a中)。

结果,当已经通过垫片调整装置200调整过垫片的模具被设置在压力机10上时,垫片调整能够自动地执行。而且,尽管压力机10中的模具的更换可作为通过自动更换模具期间模具被放入时(之后)获得模具的模具编号的自动模具更换装置的自动模具更换序列控制的一部分、由自动模具更换装置执行,但是垫片调整可作为通过自动模具更换期间模具被放入时(之后)获得模具的模具编号的自动模具更换序列控制的一部分的更换之后对模具自动执行。

存储单元249可存储与100个至400个模具相对应的垫片厚度设置值。而且,存储单元249不限于垫片调整装置200(垫片厚度设置装置240)中设置的存储单元,而是例如压力机10或模具缓冲装置100中的plc(可编程逻辑控制器)中设置的存储单元(数据库)也可被使用。

返回到图3,油膜厚度控制装置250通过控制每个液压缸210的上升侧加压室210a的压力来控制油膜厚度(垫片厚度),并且包括压力控制装置252。

油膜厚度控制装置250从如上所述的垫片厚度设置装置240输入每个模具缓冲销的使用/不使用的选择信息以及每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值,并且基于输入信息来对所有的模具缓冲销102顺序地一个接一个地执行油膜厚度调整(垫片调整)。油膜厚度控制装置250使得能够通过控制如上所述的第一电磁阀vp和第二电磁阀vt的开启/关闭来调整与作为调整对象的一个模具缓冲销102相对应的液压缸210的上升侧加压室210a中的工作油的油膜厚度x,并且基于[方程式1]从被调整的油膜厚度x(即,垫片厚度设置值)计算与油膜厚度x相对应的压力指令。

压力控制装置252包括压力指令器254和压力控制计算器256。在压力指令器254中,由油膜厚度控制装置250设置对作为调整对象的每个模具缓冲销计算的压力指令,并且压力指令器254将设置的压力指令输出到压力控制计算器256。

对于压力控制计算器256的其他输入,添加指示压力检测器228所检测的加压管路224压力的压力信号以及指示编码器223所检测的伺服电机221的驱动轴角速度的角速度信号,并且压力控制计算器256基于从压力指令器254输入的压力指令以及从压力检测器228输入的压力信号来计算用于控制伺服电机221扭矩的扭矩指示信号。这个计算的扭矩指示信号通过伺服放大器229被输出到伺服电机221,并且伺服电机221的驱动扭矩被控制以使得从由伺服电机221驱动的液压泵222喷射的工作油的压力(即,压力检测器228检测的压力)变为与压力指令相对应的压力。从检测伺服电机221的驱动轴的角速度的编码器223输入的角速度信号分别用于补偿以用于稳定地控制工作油的压力。

当从液压泵222喷射的工作油的压力如上由压力控制装置252控制时,从液压泵222通过加压管路224和第一电磁阀vp供给作为调整对象的液压缸210的上升侧加压室210a的工作油的液压压力pa变为与压力指令相对应的压力,并且液压缸的上升侧加压室210a的油膜厚度x(垫片厚度)被调整为垫片厚度设置值。

当作为调整对象的液压缸210的油膜厚度控制结束时,与作为调整对象的液压缸210相对应的第一电磁阀vp被关闭,并且液压缸210的活塞杆212的高度方向位置(油膜厚度)被保持。

油膜厚度调整(垫片调整)是通过顺序地切换作为调整对象的液压缸210执行上述油膜厚度控制来执行的。

[垫片调整]

随后,将描述使用具有上面的构造的垫片调整装置200的垫片调整。

该实施例中使用的模具(图1所示的上模14和下模15)从横向长的材料(坯料)拉制具有矩形截面的管状产品。在该实施例中,假设第一次将被使用的模具的初始设置。

图6是从图1所示的箭头6的方向看到的模具缓冲装置100的基本部分的平面图。

在图6中,c形孔形成在承梁13中的由no.1至no.55指示的55个部位处,并且模具缓冲销(总共55个模具缓冲销)被可用地插入到每个c形孔中。

当该模具将被将被使用时,由用灰色绘制的双点划线圆圈指示的并且位于将防皱压板16(用作褶皱压制器)按压在55个模具缓冲销中的位置处的24个模具缓冲销no.2至no.10、no.13、no.21、no.24、no.32、no.43、no.46至no.54,是用于将模具缓冲力传送到防皱压板16的模具缓冲销,并且由实线圆圈指示的模具缓冲销以及绘出的双点划线圆圈指示的其他模具缓冲销处于插入防皱压板16中的状态,并且不用作褶皱压制器。

图7a和图7b是当垫片调整装置200不工作时的成形产品22的截面图和平面图。

当垫片调整装置200不工作时,液压压力不作用于如图13a所示的液压缸210的上升侧加压室上,并且活塞杆212被弹簧214按压,并且被安置在最低限值处。因此,每个液压缸210处于油膜厚度未被形成时的状态(油膜厚度x=0的状态)。

当垫片调整装置200不工作时(或者在垫片调整装置200不附连到模具缓冲装置和当每个模具缓冲销的垫片调整未被执行时的情况下),作用的模具缓冲力在这种长方形管拉制中基本上均匀地(分散)作用于每个模具缓冲销之间。结果,褶皱压制功能较强地作用于成形产品22的拐角部分上(材料在该拐角部分上(最初)基本上不容易流动),并且(更容易地)产生裂缝22a。褶皱压制功能较弱地作用于成形产品22的前面和后面以及(特别是具有长距离的)右面和左面的拐角部分之间的中心部分上(材料在该中心部分上(最初)基本上容易地流动),并且(更容易地)产生拉制褶皱22b。

因此,垫片调整装置200工作,以便对每个液压缸210的油膜厚度单个地进行控制并且执行垫片调整。

图8至图11分别是说明垫片厚度设置装置240的示图,具体来说是当垫片厚度被设置时垫片厚度设置装置240(显示器242)的屏幕(操作屏幕等)的转换图。

图8说明当55个模具缓冲销中实际用于褶皱压制的将被使用模具缓冲销被选择时的操作屏幕。如图8所示,在垫片厚度设置装置240的屏幕242a上,显示说明55个模具缓冲销布局的销布局(第一布局)、模具编号等,并且在垫片厚度设置装置240的屏幕242f上,显示“选择将被使用模具缓冲销”消息。

用户按下(触摸)垫片厚度设置装置240的操作屏幕上的接收选择模具缓冲销的操作的选择按钮242b,然后,触摸被显示在屏幕242a上的55个模具缓冲销的第一布局中的将被使用模具缓冲销的位置编号,并且选择将被使用模具缓冲销。在被显示于屏幕242a上的第一布局中,显示了说明通过触摸选择的将被使用模具缓冲销的布局的销布局(第二布局),该布局能够区别于包括不被使用的模具缓冲销的第一布局。

图9说明用于对选定的将被使用模具缓冲销设置垫片厚度的操作屏幕。如图9所示,在垫片厚度设置装置240的屏幕242a上,显示24个选定的将被使用模具缓冲销的第二布局,并且在垫片厚度设置装置240的屏幕242f上,显示“设置no.35的垫片厚度=“””消息和十键242g。

用户按下垫片厚度设置装置240的操作屏幕上的用于设置垫片厚度的设置按钮242c,并且顺序地(按照模具缓冲销位置编号的次序)通过十键242g为选定的将被使用模具缓冲销输入(设置)垫片厚度。

在该实施例中,四个拐角部分的模具缓冲销位置处的垫片厚度设置值被设置为0mm,其他垫片厚度设置值被设置为0.5mm。

图9说明24个将被使用模具缓冲销中的13个将被使用模具缓冲销的垫片厚度的设置已经完成的状态。而且,如果相同的垫片厚度被设置,则集体的缓冲销位置编号范围可被指定为使得垫片厚度被集体地(同时)设置。

图10说明如下操作屏幕,在该操作屏幕中,对于所有选定的将被使用模具缓冲销,确认垫片厚度设置值,并且部分地改变模具缓冲销的垫片厚度设置值。

如图10所示,在垫片厚度设置装置240的屏幕242a上,显示24个将被使用模具缓冲销的销布局,并且在每个模具缓冲销的销显示部分上显示垫片厚度设置值。而且,在垫片厚度设置装置240的屏幕242f上,显示“选择其垫片厚度被改变的模具缓冲销”消息。

用户按下垫片厚度设置装置240的操作屏幕上的用于确认垫片厚度设置值的确认按钮242d,并且对于所有选定的将被使用模具缓冲销列出/显示已设置的垫片厚度设置值。

然后,当设置的垫片厚度设置值将被部分改变时,用户触摸操作屏幕上的将被改变的销显示部分,并且通过重新输入来改变垫片厚度设置值。在该实施例中,因为确认按钮242d还用作改变垫片厚度设置值的改变按钮,于是不设置改变按钮,而是可单独设置改变按钮。

图11说明当正在对选定的将被使用模具缓冲销执行垫片厚度设置时的操作屏幕。

用户按下垫片厚度设置装置240的操作屏幕上的垫片调整的执行按钮242e,并且基于用于所有选定的将被使用模具缓冲销的设置的垫片厚度设置值来执行垫片厚度调整。

在这种情况下,在垫片厚度设置装置240的屏幕242f上,显示消息“垫片厚度正在被调整”。而且,垫片厚度设置装置240将每个模具缓冲销的使用/不使用的选择信息以及设置的每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值输出到油膜厚度控制装置250。

根据该实施例的垫片厚度设置装置240,通过在检查垫片厚度设置装置240的操作屏幕的同时以对话的方式对操作单元246(通过触摸所述触摸面板)进行操作,每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值可被设置。

油膜厚度控制装置250如上所述那样基于垫片厚度设置装置240设置的每个将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值来对所有的模具缓冲销102按次序一个接一个地执行油膜厚度调整(垫片调整)。

该实施例中设置在液压缸210的下降侧加压室中的弹簧214通过组合多个盘簧而具有(相对较弱的)弹簧常数k(=3.66[kn/mm]),并且液压缸210的上升侧加压室210a的截面面积s为28.27[cm2]。

如图13a所示,当液压缸210的上升侧加压室210a的油膜厚度x为0mm时,通过将弹簧214压缩大约0.27mm而施加1kn的预加载荷,从而确保稳定的垫片厚度量“0”。此时的液压压力pa是当它通过贮器管路226对贮器225敞开时的压力,该压力为0pa(大气压力)。

另一方面,如图13b所示,当垫片厚度设置值(油膜厚度x)为0.5mm时,在模具缓冲动作之前被使得作用于液压缸210的上升侧加压室210a的液压压力pa为1mpa。该液压压力pa(=1mpa)可通过在[方程式1]中代入油膜厚度x(=0.5mm)、截面面积s(=28.27cm2)、预加载荷fo(=1kn)以及弹簧常数(=3.66[kn/mm])计算得到。

然后,通过油膜厚度控制装置250和液压装置220执行控制以使得液压缸210的上升侧加压室210a的液压压力变为1mpa,液压缸210的活塞杆212上升到预加载荷被抵消而且弹簧214被压缩0.5mm的位置(即,用于用1mpa的液压压力使活塞杆212上升的力和由于活塞杆212上升使弹簧214压缩所产生的推力平衡的位置),并且停止。

这里,弹簧214被相对较弱地构造的原因是改进在上升侧加压室210a中产生的油膜厚度相对于被使得作用于液压缸210的上升侧加压室210a上的工作油的压力的调整灵敏度。

当以下方程式中所指示的位移常数kp/x由活塞杆212的高度位置相对于作用于液压缸210的上升侧加压室210a上的工作油的压力p(mpa)而言的位移量x[mm]定义时,位移常数kp/x优选地在kp/x=0.3[mpa/mm]至30[mpa/mm]的范围内。

[方程式2]

kp/x=10×k/s

在该实施例中,位移常数kp/x是通过乘以10而获得的值,以便使单位与通过将弹簧常数k(3.66[kn/mm])除以液压缸的上升侧加压室截面面积s(28.27[mm])而获得的值的单位匹配,并且从[方程式1],它约为1.295[mpa/mm]。

当垫片调整装置200被如上那样操作并且对所有模具缓冲销102的垫片调整完成时,用户允许压力机10运行并且执行第一成形试验(试验)。

在第一成形试验中,如图10等所示,四个拐角处的将被使用模具缓冲销的垫片厚度被调整为0mm,并且其他将被使用模具缓冲销的垫片厚度被调整为0.5mm。

图12a和图12b分别是当垫片调整装置200被使得工作时通过第一成形试验成形的产品24的截面图和平面图。

如图12b所示,当垫片调整装置200不工作时,成形产品24的形状仍显示出与成形产品22(图7)的形状相似的趋势,但是成形产品24的拐角部分处(材料在拐角部分上不容易流动)的裂缝24a的尺寸收缩,并且成形产品24中的前面和后面以及(具体地说,具有长距离的)右面和左面的拐角部分之间的中心部分处(材料在该中心部分上可容易地流动)的拉制褶皱24b减少。

<垫片厚度产生装置的垫片厚度保持性能的验证>

随后,将描述当模具缓冲正在作用时用作垫片厚度产生装置的液压缸210的垫片厚度保持性能。

在该实施例中,当模具缓冲正在作用时的模具缓冲力为1200kn。因为将被使用模具缓冲销102的数量为24个,所以大约50kn作用于单个模具缓冲销上。作用于其垫片厚度被调整为0.5mm的20个模具缓冲销上的模具缓冲力,大于其垫片厚度被调整为0mm的四个模具缓冲销上的模具缓冲力,但是为便于解释,下面假定50kn作用于其垫片厚度被调整为0.5mm的单个模具缓冲销上。

因此,假定在压制成形中在液压缸210的上升侧加压室210a中产生的压力为pa’,那么它为17.69mpa(=(50/28.7)×10)。

另一方面,因为与垫片厚度相对应的液压压力(在该实施例中为1mpa)已经预先作用于其垫片厚度被如上所述地调整为0.5mm的液压缸210上,所以假定压制成形之前和之后的液压缸210的上升侧加压室210a的压力变化为δpa,那么压力变化为δpa=pa’-pa=17.69–1=16.69mpa。

此时,液压缸210的上升侧加压室210a的与油膜厚度(垫片厚度)成比例的容量因部分压力变化δpa(增压)被压缩,并且被收缩。这里,假定工作油的体积的弹性模量k为1200(mpa)并且收缩量为δx[mm],那么如以下方程式中所指示的,收缩量δx约为0.007mm:

[方程式3]

δx=(δpa/k)×x=(16.69/1200)×0.5≈0.007[mm]

最后,(收缩之后的)成形期间的油膜厚度(垫片厚度)为0.493(=0.5–0.007)mm,并且开始时设置的0.5mm基本上保持不变。

从通过图12所示的第一成形试验成形的产品24的结果,在第一成形试验中设置的垫片厚度设置值被部分改变(被修改),以便进一步改进成形产品(抑制成形产品的裂缝和拉制褶皱)。

图14是说明垫片厚度设置装置240的操作屏幕的示图,具体来说是说明垫片厚度设置值被改变的状态。

用户按下垫片厚度设置装置240的操作屏幕上的用于确认垫片厚度设置值的确认按钮242d,并且使对于所有选定的将被使用模具缓冲销列出/显示目前设置的垫片厚度设置值。

随后,用户触摸24个将被使用模具缓冲销中的其垫片厚度将被改变的将被使用模具缓冲销(对于这些将被使用模具缓冲销集体地变为相同的垫片厚度)的销显示部分。在图14所示的垫片厚度设置装置240的屏幕242a上,显示被触摸的四个将被使用模具缓冲销的销显示部分,该销显示部分能够区别于其他将被使用模具缓冲销的销显示部分。而且,在垫片厚度设置装置240的屏幕242f上,显示“设置选定销(组)的垫片厚度”消息和十键242g。

用户再次通过十键242g输入垫片厚度设置值,以便改变与被触摸的销显示部分相对应的将被使用模具缓冲销的垫片厚度设置值。在该实施例中,因为如图12b所示,裂缝24a是在第一成形试验中在成形产品24的拐角部分处产生的,所以拐角部分附近的垫片厚度设置值从0.5mm变为0.3mm。这是出于防止由于降低拐角部分附近的褶皱抑制力(压力)而产生裂缝的目的。

图15说明第二垫片厚度调整之后的垫片厚度设置值的确认屏幕。最后,如垫片厚度设置装置240的屏幕242a上所示的,成形产品的四个拐角部分附近的垫片厚度设置值被降低以用于防止关于第一垫片厚度设置值的裂缝,并且被(连续地)增大以便抑制右面和左面以及前面和后面拐角部分之间的中心部分处的拉制褶皱。

然后,类似于第一垫片调整,用户按下执行按钮242e以便执行第二垫片调整。在这种情况下,优选的是,垫片调整装置200仅将垫片调整应用于其垫片厚度设置值被改变的将被使用模具缓冲销。

当第二垫片调整由垫片调整装置200完成时,用户操作压力机10,并且执行第二成形试验。

图16a和图16b分别是通过第二成形试验成形的产品26的截面图和平面图,在第二成形试验中,垫片调整装置200被使得工作。

图16b所示的成形产品26变为合格产品,在该产品中,作为适当的垫片调整的结果,成形产品的拐角部分处的裂缝消失,并且成形产品的前面和后面以及右面和左面拐角部分之间的中心部分处的拉制褶皱消失。

如上所述,当合格产品被成形时,用户操作用作存储操作单元的操作单元246,并且使存储指令从操作单元246输出到存储控制单元248,所述存储指令用于将当合格产品被成形时的垫片厚度设置装置240设置的每个模具缓冲销的使用/不使用的选择信息以及每个模具缓冲销的垫片厚度设置值与模具(模具编号)相关联地存储在存储单元249中。

当存储指令从操作单元246输入时,存储控制单元248从缓冲存储器244a获得保存在缓冲存储器244a中的每个模具缓冲销的使用/不使用的选择信息以及每个模具缓冲销的垫片厚度设置值,并且与进行了成形试验的模具编号相关联地存储在存储单元249中。

图17和图18分别是说明与模具编号相关联地存储在存储单元249中的每个模具缓冲销的使用/不使用的选择信息以及垫片厚度设置值。

图17所示的每个模具缓冲销的使用/不使用的选择信息是与每个模具的形成在承梁13中的、插入55个模具缓冲销的c形孔的位置信息(c1至c55)相对应的信息,该信息对55个模具缓冲销中的实际用于褶皱压制的将被使用模具缓冲销使用“1”,对不被用于褶皱压制的模具缓冲销使用“0”。

根据每个模具缓冲销的使用/不使用的这个选择信息,可对所有的模具缓冲销区分每个模具缓冲销是将被使用模具缓冲销,还是不将被使用模具缓冲销。对于不将被使用模具缓冲销,垫片调整可被设置为不必要的(垫片厚度=0)。

图18所示的每个模具缓冲垫片的垫片厚度设置值是与每个模具的形成在承梁13中的、插入55个模具缓冲销的c形孔的位置信息(c1至c55)相对应的信息,并且是对每个模具缓冲销设置的每个模具缓冲销的垫片厚度设置值。

在图18所示的示例中,对所有的模具缓冲销设置垫片厚度设置值(包括垫片厚度设置值=0),但是当存在如图17所示的每个模具缓冲销的使用/不使用的选择信息时,只需要至少对将被使用模具缓冲销设置垫片厚度设置值。

而且,在图17和图18中,例示说明了与55个模具(模具no.1至no.55)相对应的每个模具缓冲销的使用/不使用的选择信息以及垫片厚度设置值,但是与几百个模具相对应的垫片厚度设置值可被存储在存储单元249中。

如上所述,因为垫片厚度设置值被与模具相关联地存储在存储单元249中,所以当已经通过垫片调整装置200进行垫片调整的模具被设置在压力机10上时,垫片调整装置200可通过从存储单元249读出与设置的模具相关联地存储的垫片厚度设置值并且基于读出的垫片厚度设置值对每个模具缓冲销执行垫片厚度调整来自动地执行垫片调整。

[垫片调整方法]

图19和图20是说明根据本发明的使用垫片调整装置200的垫片调整方法的实施例的流程图。

图19是说明整个垫片调整方法的流程的流程图。

在图19中,标记符号m指定指示垫片调整次数的参数,并且第一垫片调整为m=1(步骤s10)。

用户操作垫片调整装置200的垫片厚度设置装置240,并且执行垫片厚度的第m次(第一次为m=1)设置(步骤s12)。

当第m次垫片厚度设置被执行时,油膜厚度控制装置250基于对其设置了垫片厚度的每个模具缓冲销的垫片厚度设置值来控制每个液压缸210的上升侧加压室210a的油膜厚度(缸内部压力)。

图20是说明图19所示的步骤s19的处理内容的示例的流程图,具体来说是说明垫片调整装置200的油膜厚度控制装置250的操作的流程图。

在图20中,参数n被设置为n=1(步骤s100)。这里,参数n表示从no.1至no.55的55个模具缓冲销中的任何一个模具缓冲销的位置编号,n=1表示no.1模具缓冲销。

油膜厚度控制装置250基于从垫片厚度设置装置240输入的每个模具缓冲销的使用/不使用的选择信息(参见图17)来确定第n模具缓冲销是否是将被用于褶皱压制的模具缓冲销(步骤s102)。如果确定第n模具缓冲销是不将被使用模具缓冲销(在“否”的情况下),则所述例程继续进行到步骤s104。

在步骤s104,对第二电磁阀vtn进行开启/关闭控制,第二电磁阀vtn是与用于控制第n模具缓冲销102n的高度方向位置的液压缸210n相对应地设置的。也就是说,使第二电磁阀vtn开启,并且使液压缸210n的上升侧加压室210a的压力减压。结果,液压缸210n的上升侧加压室210a的油膜厚度变为0。在减压之后,关闭第二电磁阀vtn,并且对关闭延迟计时器进行计数(步骤s106)。关闭延迟计时器用于通过第二电磁阀vtn的可靠减压。

随后,为了使按次序随后的模具缓冲销成为调整对象,将指示模具缓冲销的位置编号的参数n仅加1(步骤s108),并且所述例程继续进行到步骤s102。

另一方面,在步骤s102,如果确定第n模具缓冲销是将被使用模具缓冲销(在“是”的情况下),则所述例程继续进行到步骤s110。在这种情况下,面对第n模具缓冲销102n的液压缸210n是作为调整对象的液压缸210。

在步骤s110,从垫片厚度设置装置240输入的每个模具缓冲销的垫片厚度设置值(参见图18)获得与第n模具缓冲销102n相对应地设置的垫片厚度设置值mrn,并且从获得的垫片厚度设置值mrn计算压力指令prn。该压力指令prn可通过对上述[方程式1]中的油膜厚度x代入垫片厚度设置值mrn计算得到。

随后,对第二电磁阀vtn进行开启/关闭控制(步骤s112),第二电磁阀vtn是与液压缸210n相对应地设置的,并且控制第n模具缓冲销102n的高度方向位置,在液压缸210n减压之后使第二电磁阀vtn关闭,并且对关闭延迟计时器进行计数(步骤s114)。关闭延迟计时器可靠地关闭第二电磁阀vtn,并且所述例程继续进行后续处理(稍后将描述的第一电磁阀vpn的开启控制)。

随后,使第一电磁阀vpn开启(步骤s116),第一电磁阀vpn是与作为调整对象的在步骤s112和s113被减压的并且其油膜厚度变为0的液压缸210n相对应地设置的,并且对开启延迟计时器进行计数(步骤s118)。开启延迟计时器用于在第一电磁阀vpn被可靠地开启之后继续进行后续处理(压力控制)。

在开启延迟计时器的时间已经过去之后,对压力控制装置252的压力指令器254设置在步骤s110计算的压力指令prn(步骤s120)。

压力控制装置252控制液压装置220,以使得作为调整对象的液压缸210n的上升侧加压室210a的压力,通过液压装置200基于对压力指令器254设置的压力指令prn而变为与压力指令prn相对应的压力(步骤s122至s130),由此作为调整对象的液压缸210n的上升侧加压室210a的油膜厚度被调整。

也就是说,压力控制装置252基于对压力指令器254设置的压力指令prn以及从压力检测器228输入的压力信号来计算用于控制伺服电机221扭矩的扭矩指示信号,并且通过伺服放大器229将计算得到的扭矩指示信号输出到伺服电机221,并且当压力检测器228检测的压力达到与压力指令prn相对应的压力(步骤s126)时,使在步骤s116开启的第一电磁阀vpn关闭,并且结束对作为调整对象的液压缸210n的压力控制(厚膜厚度控制)(步骤s130)。

当结束对作为调整对象的液压缸210n的压力控制时,确定参数n是否已经达到n(=55)(也就是说,对所有的55个模具缓冲销的压力控制(包括减压控制)是否已经完成)(步骤s132),并且在n=n的情况下(在“否”的情况下),在步骤s108,将参数n仅加1,然后,所述例程继续进行到步骤s102。

另一方面,如果在步骤s132确定n=n(在“是”的情况下),则这意味着对所有模具缓冲销的压力控制(油膜厚度控制)已经完成,并且第m油膜厚度控制完成。

返回到图19,当第m油膜厚度控制完成时,用户操作压力机10,并且执行第m成形试验(在m=1的情况下,第一模型试验)(步骤s16)。

用户对在第m成形试验中压制成形的成形产品进行测试(步骤s18)。成形产品的测试是检查在成形模型中的什么部位处出现裂缝以及该裂缝的程度或在成形产品中的什么部位处出现拉制褶皱以及该拉制褶皱的程度等。

用户通过在成形试验中压制成形的成形产品的成形结果(测试结果)来确定成形产品是否是具有期望品质的成形产品(步骤s20),并且如果确定成形产品不是具有期望质量的成形产品(测试失败)(在“否”的情况下),则将m仅加1(步骤s22),并且所述例程返回到步骤s12,并且通过参照成形产品的成形结果来执行“第m垫片厚度设置”,在第m垫片厚度设置中,使m递增等等。

如上所述,重复地执行垫片调整和成形试验,直到具有期望品质的成形产品被压制成形为止。

根据本发明,在一个会话中在一个部位花费大约5分钟的垫片调整工作时间的常规手动垫片调整(手动工作)可缩短到大约30秒,由此总共需要半天的一系列垫片调整工作可在大约30分钟内完成,或者垫片调整工作时间的缩短可被用来检查可成形性或精细调整(调整次数的增加),由此可提高产品的精度。

而且,关于垫片厚度,常规的使用板条(断片)的分段式调整类型(如果0.2mm板条不足够,使用例如0.4mm板条等)变为垫片调整装置200中非分级式的,由此提高调整精度。

而且,因为装置是简单的(液压装置220是简单的,并且压力检测器228只有一个单元被使用),所以垫片调整装置200可被便宜地构造。

此外,在常规的手动垫片调整(通过手动工作)中,难以检查设置的垫片厚度。即使例如垫片落下,它也只有在用大量劳力检查之后才能被发现。操作者假定垫片被附连并且尝试对后来的结果进行估计的此类情况通常可能发生,但是实际上,垫片并不位于预定位置处。根据垫片调整装置200,此类问题不会发生。

[模具缓冲装置的垫片调整装置的第二实施例]

图21是说明根据本发明的模具缓冲装置的垫片调整装置的第二实施例的基本部分的框图。相同的附图标记被赋予与图3所示的第一实施例中的垫片调整装置200相同的部分,并且其详细描述将被省略。

在图21所示的第二实施例的垫片调整装置200’中,用作垫片厚度产生装置的多个(55个)液压缸210’(2101’、2102’、…、210n=5’)不同于第一实施例中使用的液压缸210,并且油膜厚度控制装置250’是不同的。

如图22所示,第二实施例的垫片调整装置200’中使用的液压缸210’与图4所示的第一实施例的垫片调整装置200中使用的液压缸210的不同点在于,整合了检测活塞杆212’的高度方向位置的位置检测器211。

该实施例的位置检测器211是磁致伸缩型位移传感器,该传感器检测活塞杆212’和液压缸210’的缸体之间的相对位移,并且包括具有传感器杆部分的传感器本体211a和环形磁体211b。

传感器本体211a被设置在液压缸本体的底部部分上,并且杆部分被插入到液压缸本体中。密封构件(o形环)213被设置在液压缸本体和杆部分之间以使得液压缸210’的工作油不会泄漏。

磁体211b以所述杆部分插入的状态被布置在形成于活塞杆212’的下部上的空心部分中。

作为磁致伸缩型位移传感器的位置检测器211检测液压缸210’的活塞杆212’的位置,并且将励磁脉冲从传感器本体212a送出到杆部分的磁致伸缩线,并且基于时间来计算传感器本体211a和磁体211b之间的距离,直到由磁体211b的外部磁场对励磁脉冲的动作产生的畸变脉冲返回为止。也就是说,位置检测器211检测液压缸210’的上升侧加压室的油膜厚度x。

返回到图21,位置检测信号被添加到油膜厚度控制装置250’的位置控制装置251(位置信号选择器257),所述位置检测信号指示被设置在55个液压缸210’(2101’、2102’、…、210n’)上的55个位置检测器211(2111’、2112’、…、211n’)检测的液压缸210’的上升侧加压室的油膜厚度x。

第一实施例的油膜厚度控制装置250通过控制每个液压缸210的上升侧加压室210a的压力来控制上升侧加压室210a的油膜厚度(垫片厚度),而第二实施例的油膜厚度控制装置250’通过控制每个液压缸210’的缸位置(活塞杆位置)来控制上升侧加压室的油膜厚度(垫片厚度),这不同于第一实施例的油膜厚度控制装置250。

因此,第二实施例的油膜厚度控制装置250’包括位置控制装置251。

位置控制装置251包括位置指示器253、位置控制计算器255以及位置信号选择器257。

在位置指示器253中,从垫片厚度设置装置240输入的每个模具缓冲销的垫片厚度设置值中的与作为调整对象的模具缓冲销相对应的垫片厚度设置值被设置为位置指示,并且位置指示器253将设置的位置指示输出到位置控制计算器255。

对于位置控制计算器255的其他输入,添加位置信号选择器257选择的位置检测信号以及指示编码器223检测的伺服电机221的驱动轴角速度的角速度信号。

位置信号选择器257在从55个位置检测器211输入的位置检测信号中选择从设置在作为调整对象的面对模具缓冲销的液压缸210’上的位置检测器211输入的位置检测信号,并且将选定的位置检测信号输出到位置控制计算器255。

位置控制计算器255基于从位置指示器253输入的位置指示以及从位置信号选择器257输入的位置检测信号来计算用于控制伺服电机221扭矩的扭矩指示信号。通过经由伺服放大器229将这个计算的扭矩指示信号输出到伺服电机221以便控制从由伺服电机221驱动的液压泵222喷射的工作油,执行位置控制以使得作为调整对象的液压缸210’的活塞杆212’的位置达到与位置指示相对应的位置。从编码器223输入的角速度信号用于补偿工作油的稳定控制。

因为第二实施例的垫片调整装置200’通过如上所述那样对所述多个(55个)液压缸210’一个接一个地单个地进行控制来执行垫片调整,所以不需要压力检测器,但是需要在每个液压缸210’处设置位置检测器211。

而且,第二实施例的垫片调整装置200’是位置控制类型的垫片调整装置,在该类型的垫片调整装置中,作为调整对象的垫片厚度(油膜厚度)被直接控制,并且具有与压力控制类型的第一实施例的垫片调整装置200相比提高的油膜厚度的控制精度。

另一方面,需要大量位置检测器,这使信号线的数量增加(它们需要被使得可移动),并且还使输入到位置控制装置251中的信道的数量增加,因此,使得装置复杂化并且成本提高。

[其他]

在该实施例中描述了在缓冲垫上提供55个液压缸的情况,但是液压缸的数量不限于该实施例。

而且,在该实施例中描述了油用作垫片调整装置的工作流体的情况,但是这不是限制性的,水或其他流体可被使用。

此外,本发明不限于模具缓冲装置的构造,而是可被应用于任何类型的模具缓冲装置的垫片调整装置。

而且,无需赘言,本发明不限于前述实施例,而是能够有不脱离本发明的主旨的范围内的各种改进和变化。

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